Iluminação e Inspeção Visual - IEQ 2021 (apresentação em aula)

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Preservando a vida 
e o meio ambiente. 
SÓCIOS PATROCINADORES ABENDI 
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FORMAÇÃO DE INSPETORES DE EQUIPAMENTOS 
ILUMINAÇÃO E INSPEÇÃO VISUAL 
FORMAÇÃO DE INSPETORES DE 
EQUIPAMENTOS 
 
 
ILUMINAÇÃO E INSPEÇÃO VISUAL 
 
ILUMINAÇÃO E INSPEÇÃO 
VISUAL 
 
César Coppen Martin 
 
Atuação: Examinador Assistente Sênior – CEQ-SP Abendi 
Resumo: Pós-graduado em Fabricação Mecânica e Montagem 
Industrial pela Universidade Federal Fluminense (UFF), é 
certificado pelo SNQC/END da Abendi em Ensaio Visual N2, 
Ultrassom N2, Líquido Penetrante N2 e N3, Partículas 
Magnéticas N2, Controle Dimensional Caldeiraria N2 e 
Termografia N1 
 
Atuou por 14 anos na área de engenharia da qualidade e 
processos em empresa do setor metal/mecânico. Desde 2002 é 
colaborador da Abendi e atua como examinador assistente no 
CEQ (Abendi) e como instrutor de cursos da mesma entidade. 
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Definição (Norma ABNT NBR NM 329): 
Ensaio não destrutivo que emprega a 
radiação eletromagnética em 
frequências visíveis (luz), podendo ser 
direto, remoto ou translúcido, com 
aumento de até 10 vezes. 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Introdução: 
Inspeção Visual ou o Ensaio Visual 
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Iluminação e Inspeção Visual 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Padronização do ensaio Padronização do ensaio 
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Normalização das atividades 
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Avanço do Ensaio Visual 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Vantagens e Limitações do Ensaio Visual 
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Fundamentos da Luz 
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Fundamentos da Luz 
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Fundamentos da Luz 
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Fundamentos da Luz 
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Fundamentos da Luz 
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Fundamentos da Luz - Fótons 
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Fótons 
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Fótons 
 
Energia dos fótons  convertidos em energia elétrica 
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Fótons 
 
A teorias da Radiação Eletromagnética 
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Fundamentos da Luz - Dualidade onda-partícula 
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Dualidade onda-partícula 
 
Portanto, temos a teoria da dualidade onda-partícula: 
- Teoria ondulatória da luz (onda eletromagnética) 
- Teoria corpuscular da luz (partícula) 
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Dualidade onda-partícula 
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Dualidade onda-partícula 
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Dualidade onda-partícula 
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Fundamentos da Luz - Ondas Eletromagnéticas 
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Particularidades - Ondas Eletromagnéticas 
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Particularidades - Ondas Eletromagnéticas 
 
A amplitude de uma onda eletromagnética 
amplitude 
 
D
e
s
lo
c
a
m
e
n
to
 
amplitude 
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Particularidades - Ondas Eletromagnéticas 
D
e
s
lo
c
a
m
e
n
to
 
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Particularidades - Ondas Eletromagnéticas 
 
Relação entre a Classificação e o Comprimento da Onda - ISO 21348. 
Classificação Comprimento de onda 
Raios Gama Entre 0,00001 nm e 0,001 nm 
Raios X Entre 0.001 nm e 0,1 nm 
Ultravioleta Entre 100 nm e 400 nm 
Luz visível – Violeta Entre 360 nm e 450 nm 
Luz visível – Azul Entre 450 nm e 500 nm 
Luz visível – Verde Entre 500 nm e 570 nm 
Luz visível – Amarelo Entre 570 nm e 591 nm 
Luz visível – Laranja Entre 591 nm e 610 nm 
Luz visível – Vermelho Entre 610 nm e 760 nm 
Infravermelho Entre 760 nm e 1.000.000 nm 
Microondas Entre 1.000.000 nm e 15.000.000 
Ondas de rádio Entre 0,10 mm e 100 m 
 
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A sensibilidade humana à luz varia entre os indivíduos e a percepção visual da maioria dos humanos está entre 
380 nm e 770 nm, apesar de que algumas pessoas com percepção visual de até 830 nm. (ISO 21348) 
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Particularidades - Ondas Eletromagnéticas 
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Cores e Luz 
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Cores e Luz 
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Cores e Luz 
Luz do espectro visível 
(branca) 
A cor refletida é azul 
Objeto azul 
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Cores Primárias 
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Cores Secundárias 
Amarelo 
Branco Magenta 
Ciano 
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Interação da Luz com os Meios Sólidos 
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Interação da Luz com os Meios Sólidos 
 
Podemos classificar os meios materiais por onde 
a luz se desloca em três grupos: 
 
- Transparente 
 
- Translúcido 
 
- Opaco 
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Interação da Luz com os Meios Sólidos 
 
I0 = IT + IA + IR 
IT 
IA 
IR 
I0 
 
 Fonte de Luz 
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Interação da Luz com os Meios Sólidos 
 
Uma alternativa para a equação anterior é: 
 
T + A + R = 1 
 
Onde T, A e R representam a transmissividade (IT / I0), a absortividade 
(IA / I0) e a refletividade (IR / I0) 
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Interação da Luz com os Meios Sólidos 
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Interação da Luz com os Meios Sólidos 
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Interação da Luz com os Meios Sólidos 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
São três os princípios de óptica geométrica: 
 
- Princípio da Propagação Retilínea da Luz 
- Princípio da Reversibilidade 
- Princípio da Independência dos Raios Luminosos 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Princípio da Propagação Retilínea da Luz: 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
- Princípio da Reversibilidade: 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
- Princípio da Independência dos Raios Luminosos: 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
A relação trigonométrica entre o objeto e a imagem formada é dada 
pela fórmula abaixo. 
 
𝑜
𝑝
=
𝑖
𝑝′
 
 
Onde: 
o = tamanho do objeto 
i = tamanho da imagem 
p = distância do objeto à câmara 
p' = distância da imagem à câmara 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Sombra e penumbra: 
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Penumbra 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Contraste Simultâneo 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
O contraste por luminância 
 
 
𝐶 =
𝐿𝑀 − 𝐿𝑚
𝐿𝑀
 
Onde: 
C = proporção de contraste ou relação de contraste alvo 
LM = a maior luminância 
Lm = a menor luminância 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
A luz pode sofrer quatro fenômenos e com efeitos distintos, alguns 
deles já abordados anteriormente, dependendo do tipo de objeto:- Reflexão regular 
- Reflexão difusa 
- Refração 
- Absorção 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Leis da Reflexão: 
- 1a lei: O raio incidente, o raio refletido e a normal pertencem ao 
mesmo plano. 
- 2a lei: O ângulo de reflexão é igual ao ângulo de incidência, ou 
seja, α = α1 
Superfície 
Refletora 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
- Reflexão regular (ou especular) 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
- Reflexão difusa 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
- Refração 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
O índice de refração absoluto (𝑛) de cada um dos meios pode ser 
obtido experimentalmente e através da equação: 
 
𝑛 =
𝑐
𝑣
 
 
Onde: 
𝑐 = velocidade da luz na vácuo 
𝑣 = velocidade de propagação da luz no meio para um comprimento de onda específico 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Para determinar o índice de refração de um meio, pode-se utilizar 
as seguintes expressões: 
 
𝑛1,2 =
𝑣1
𝑣2
=
1
2
=
𝑛2
𝑛1
 
 
Onde: 
𝑣1= velocidade da luz no meio 1 
𝑣2= velocidade da luz no meio 2 
1= velocidade da luz no meio 1 
2= velocidade da luz no meio 2 
𝑛1= índice de refração no meio 1 
𝑛2= índice de refração no meio 2 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
𝑛1,2 =
𝑣1
𝑣2
=
𝑛2
𝑛1
=
1
2
 
 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Lei de Snell também é possível determinar o 
índice de refração de um meio. 
 
 
 
𝑛1,2 =
𝑠𝑒𝑛𝑎
𝑠𝑒𝑛
=
𝑛2
𝑛1
 
 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Reflexão Total 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Exemplo de aplicação da reflexão total 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Instrumento simples que apresenta o fenômeno da reflexão e refração 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
As lentes convergentes 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
As lentes divergentes 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Prisma 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
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Princípios Básicos de Geometria Óptica 
 
Os prismas são usados em instrumentos ópticos para mudar a direção 
ou a orientação da imagem produzida pelos raios luminosos. 
 
Dois tipos comuns de prismas são os prismas de ângulo reto e os 
prismas de Porro, conforme ilustrado. 
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Fontes de Luz 
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Fontes de luz 
 
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Fontes de luz 
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Fontes de luz 
 
Temperatura de Cor 
 
IRC (Índice de Reprodução de Cor) 
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Fontes de luz 
 
Tabela ao lado mostra o IRC de algumas lâmpadas comumente utilizadas 
(apenas uma referência) 
Lâmpada IRC 
Incandescente Próximo de 100 
Fluorescente Entre 60 e 80 
LED 
(Light Emitting Diode – diodo 
emissor de luz) 
Entre 80 e 85 
Halógena Próximo de 100 
Vapor de sódio 
(alta pressão) 
 
Máximo de 80 
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Fontes de luz 
 
TM-30 em substituição ao Índice de Reprodução de Cor (IRC). 
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Técnicas de Iluminação 
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Técnicas de Iluminação 
 
Cuidados para evitar o ofuscamento e a consequente perda de 
sensibilidade no ensaio 
5º à 45º 
Fonte de Luz 
Luz Refletida 
Linha da visão 
do inspetor 
Trinca aberta à 
superfície 
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Técnicas de Iluminação 
 
A seguir temos diversos exemplos de técnicas de iluminação que 
podem ser aplicados na inspeção remota de materiais. 
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Técnicas de Iluminação 
 
Fontes de luz focalizada e spot (direcionada) 
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Técnicas de Iluminação 
 
Fontes de luz difusa e Fontes colimadoras 
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Técnicas de Iluminação 
 
Fonte de luz difusa X Fonte de luz mais direcional (spot) 
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Técnicas de Iluminação 
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Técnicas de Iluminação 
 
Esta técnica geralmente é usada para avaliar as características da 
superfície 
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Técnicas de Iluminação 
 
Fonte de luz com difusor 
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Técnicas de Iluminação 
 
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Visão 
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Visão 
 
Quantum de energia da luz visível necessário é extremamente 
pequeno, correspondendo a alguns elétron-volts (eV) 
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Visão 
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Visão 
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Anatomia do Olho Humano 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Ao entrar nos olhos a luz passa por algumas camadas de tecido, como a 
Córnea, Humor Aquoso, Íris, Pupila, Cristalino, Humor Vítreo, Retina e 
Nervo Óptico. 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Córnea 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Humor aquoso 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Íris 
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Pupila 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Cristalino 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Músculo do corpo ciliar atuando sobre o Cristalino 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Humor vítreo 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Retina 
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Mácula 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Os Cones 
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Bastonetes 
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Anatomia do Olho Humano 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Adaptação ao escuro 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Há três tipos diferentes de cones, sendo que cada tipo responde a uma 
das Cores Primárias: um à cor vermelha, outro para a cor azul e um 
terceiro tipo para a cor verde 
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Anatomia do Olho Humano 
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Anatomia do Olho Humano 
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Anatomia do Olho Humano 
 
Nervoóptico 
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Anatomia do Olho Humano 
 
É possível classificar a visão em quatro tipos: 
- Visão Fotópica 
- Visão Escotópica 
- Visão Mesópica 
- Visão Estereoscópica ou Binocular 
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Anatomia do Olho Humano 
 
- Visão Fotópica: ocorre em locais com boas 
condições de iluminação para perceber 
adequadamente as cores, (atuação dos 
Cones). 
 
- Visão Escotópica: ocorre em locais com 
pouca iluminação ou no escuro (atuação dos 
Bastonetes - contraste). 
 
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Anatomia do Olho Humano 
 
- Visão Mesópica: acontece em ambientes 
com iluminação média - num final da tarde 
(atuação dos Cones e dos Bastonetes) 
 
 
- Visão Binocular: é o resultado da fusão das 
imagens captadas pelos dois olhos, para 
dar o efeito de volume ou profundidade 
do objeto. 
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Campo de Visão 
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Campo de Visão 
 
O Campo de Visão ou a amplitude visual humana 
C
A
M
P
O
 V
ER
TI
C
A
L 
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Sensibilidade da Visão 
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Sensibilidade da Visão 
 
Nossos olhos são mais sensíveis na parte central do espectro visível 
(amarelo – verde) 
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Acuidade da Visão 
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Acuidade da Visão 
 
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Acuidade da Visão 
 
A Acuidade Visual Longínqua ou Exame de Visão Longínqua 
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Acuidade da Visão 
 
Optótipos - Exame de Visão Longínqua 
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Acuidade da Visão 
 
Exame de Visão Próxima - Jaegger. 
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Acuidade da Visão 
 
O Exame de Visão Estereoscópica, também 
conhecido como Teste Titmus 
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Acuidade da Visão 
 
O Teste de Cores de Ishihara 
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Defeitos e Correção da Visão 
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Defeitos e Correção da Visão 
 
Miopia 
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Defeitos e Correção da Visão 
 
A miopia é corrigida com lente divergente (côncava) 
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Defeitos e Correção da Visão 
 
Hipermetropia 
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Defeitos e Correção da Visão 
 
Para corrigir a hipermetropia usa-se uma lente convergente (convexa) 
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Defeitos e Correção da Visão 
 
Astigmatismo 
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Defeitos e Correção da Visão 
 
Presbiopia 
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Defeitos e Correção da Visão 
 
Daltonismo 
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Técnicas de Inspeção Visual 
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Técnicas de Inspeção Visual 
 
As técnicas de Exame Visual, definidas por normas e já mencionadas 
aqui, são classificadas em: 
 
- Exame Visual Direto; 
- Exame Visual Remoto; 
- Exame Visual Translúcido. 
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Técnicas de Inspeção Visual 
 
O exame visual direto 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Técnicas de Inspeção Visual 
 
A mínima intensidade de luz (natural ou artificial branca) na 
superfície/lado em exame deve, também de acordo com algumas 
normas nacionais e internacionais, ser de 1076 lux (100 footcandles). 
5º à 45º 
Fonte de Luz 
Luz Refletida 
Linha da visão 
do inspetor 
Trinca aberta à 
superfície 
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Técnicas de Inspeção Visual 
 
Ensaio Visual Remoto 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Técnicas de Inspeção Visual 
 
Exame visual translúcido 
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Instrumentos Auxiliares 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Instrumentos auxiliares 
 
Dentre os instrumentos auxiliares mais simples comuns na inspeção 
visual, podemos citar: 
 
- Lupa; 
- Espelhos; 
- Boroscópios; 
- Fibroscópios. 
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Instrumentos auxiliares - lupa 
 
Lupa 
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Instrumentos auxiliares - espelhos 
 
Espelhos 
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Instrumentos auxiliares - boroscópios 
 
Boroscópio 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Instrumentos auxiliares - fibroscópio 
 
Fibroscópio 
 
 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Instrumentos auxiliares - videoscópio 
 
Videoscópios 
Iluminação e Inspeção Visual 
Instrumentos auxiliares - videoscópio 
 
Pontas ópticas intercambiáveis 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Instrumentos auxiliares - videoscópio 
 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Instrumentos Auxiliares – RPA (Drone/VANT) 
 
Drone 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Instrumentos Auxiliares – RPA (Drone/VANT) 
 
A inspeção visual por Drone (ou RPA) 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações do Ensaio Visual 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Materiais Metálicos 
 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Materiais Metálicos 
 
Graus de intemperismo - ISO 8501-1 
 
- Grau A 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Materiais Metálicos 
 
- Grau B 
 
 
 
 
- Grau C 
 
 
 
- Grau D 
 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Materiais Metálicos Fundidos 
 
Produtos fundidos 
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Aplicações em Materiais Metálicos Fundidos 
 
Apresentaremos algumas descontinuidades mais comuns encontradas 
em peças fundidas previstos por norma (MSS SP 55) mediante a 
comparação visual com esses padrões fotográficos. 
 
Rechupe Metal frio Trinca de Contração Porosidade 
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Aplicações em Materiais Metálicos Fundidos 
 
Uma alternativa aos padrões fotográficos são os padrões Scrata, 
baseados na norma ASTM A 802 
Rugosidade Metal frio Inclusão não metálica Porosidade 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Materiais Metálicos Conformados 
 
Inspeção Visual em produtos Conformados 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Materiais Metálicos Conformados 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Materiais Metálicos Soldados 
 
Inspeção em peças soldadas 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Materiais Metálicos Soldados 
 
Descontinuidades mais comuns em juntas de topo soldadas 
Concavidade Deposição Insuficiente Falta de penetração Mordedura 
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Aplicações em Materiais Metálicos Soldados 
Perfuração Porosidade Respingo Trinca longitudinal 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Estruturas Submersas 
 
A inspeção subaquática 
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Aplicações em Estruturas Submersas 
 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Estruturas Submersas 
 
A inspeção subaquática pode ser dividida em duas etapas, inspeção 
generalizada e detalhada 
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Aplicações em Estruturas Submersas 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Estruturas Submersas 
 
Fonte de luz na inspeção generalizada e detalhada subaquática 
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Aplicações em Estruturas Submersas 
 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Aplicações em Estruturas Submersas 
 
Na inspeção subaquática são identificadasa classificadas as seguintes 
irregularidades: 
 
- Corrosão 
- Incrustações marinhas 
- Anôdo 
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Aplicações em Estruturas Submersas 
 
- Leito marinho 
- Danos mecânicos 
- Revestimento 
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Aplicações em Estruturas Submersas 
 
- Defeitos em elementos soldados 
- Vazamento em componentes de armazenamento ou transporte de 
fluído. 
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Aplicações em Estruturas Submersas 
 
Veículo submarino operado remotamente (ROV). 
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Iluminação e Inspeção Visual 
Normas para consulta 
 
NM 329 – Ensaio Visual – Terminologia 
NM 315 – Ensaio Visual – Requisitos e Práticas Recomendadas 
Considerações Finais 
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Iluminação e Inspeção Visual 
César Coppen Martin 
E-mail 
treinamentos@abendi.org.br 
OBRIGADO! 
Abendi 
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abendioficial 
Preservando a vida 
e o meio ambiente. 
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